Способ сокращения частоты кадров

 

OnHCAHME l7I0I9

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01.Х11.1962 (№ 805540/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.Ч.1965. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 2 ЧП.1965

Кл. 21а1, 33»

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

МПК Н 04п

УДК 621.397(088.8) СПОСОБ СОКРАЩЕНИЯ ЧАСТОТЫ КАДРОВ

Подписная группа № 86

Известны способы сжатия телевизионного спектра в канале связи посредством промежуточного сокращения частоты кадров (полей) телевизионного изображения. Согласно этим способам, на,входе канала частота полей сокращается путем выбрасывания определенной части их исходного количества, а на выходе канала восстанавливается исходная частота полей. При использовании этих способов повышение коэффициента сокращения частоты кадров приводит к недопустимым искажениям изображения.

По предложенному способу повышение коэффициента - сокращения частоты кадров телевизионного изображения достигается благодаря тому, что подвергают взвешенному усреднению совместно поля, состоящие из четных (нечетных) строк, и поля, состоящие из нечетных (четных) строк с измененной по вертикали апертурой (например, растянутой).

Таким образом, осуществляется верти кальновременное преобразование телевизионного изображения, т. е. преобразование одновременно в .плоскости переменных х и t, где х — вертикальная координата изображения, а 1 — время. Изображение рассматривается как двумерная (вертикально-временная) .функция, которую можно охарактеризовать двумерным же частотным спектром на плоскости частот и о, соответствующих координатам изображения х и t.

Спектр изображений, предназначенных для телевизионной передачи, в указанной плоскости практически всегда ограничен эллипсом. В случае стандартной чересстрочной развертки картина следов строк телевизионного изображения принимает в вертикальновременной плоскости вид, показанный на фиг. 1,а, где Х вЂ” строчный интервал, а Т— период следования полей. При этом, как следует из теории дискретизации, спектр изображения приобретает множество смещенных на плоскости, одна относительно другой, состав15 ляющих (фиг. 1,б), каждая из которых повторяет исходный спектр.

В результате сокращения частоты полей картина следов строк в вертикально-временной плоскости изменяется. При сохранении

20 лишь каждого третьего поля картина следов строк принимает вид, показанный на фиг. 1,в.

В спектральной области в этом случае происходит уменьшение интервалов между составляющими спектра вдоль оси о, так что при

25 указанном трехкратном сокращении частоты полей эти составляющие взаимно пересекаются (см. фиг. 1,г). Возникающее при этом изменение спектра является необратимым и влечет за собой недопустимые нелинейные

30 искажения изображения.

171019

Способ сокращения частоты полей отличается использованием вертикально-временной (т. е, двумерной) фильтрации изображения, которая, устраняя указанные нелинейные искажения изображения вследствие пересечения спектр альных составляющих, сводит к минимуму линейные искажения изображения, т. е. искажения, связанные с потерей полезной части спектра. В идеальном случае область пропускания соответствующего вертикально-временного фильтра должна иметь зигзагообразные границы, ка«показано на фиг. 2. Как видно из чертежа, при вертикально-временной фильтрации обеспечивается наилучшее соотношение между пропускаемой и подавляемой частями уплотненного спектра (фиг. 1,г).

Вертикально-временная фильтрация осуществляется путем усреднения с заданными весами группы строк изображения, принадлежащих нескольким соседним полям. В частности, для получения первого приближения к характеристике, изображенной на фиг. 2, каждую строку передаваемого изображения образуют путем усреднения четырех строк исходного изображения, принадлежащих трем последовательным полям, в соответствии с фиг. З,а. При этом из первого поля берется одна строка (с весом >/3), из второго поля берутся две смежные строки (с весом >/6), ближайшие к первой, а из третьего поля берется строка (с весом /з), совпадающая по положению с первой. Иначе говоря, каждое передаваемое поле получается путем усреднения последовательных трех исходных полей, причем во втором из них производится еще попарное усреднение составляющих его строк.

Вид получаемой в этом случае двумерной частотной характеристики иллюстрирует фиг.

З,б, на которой показано пространственное изображение элемента этой характеристики. . Передача последовательности полей с пониженнои частотой следования может быть произведена либо за /з времени передачи исходной последовательности полей (что позволяет использовать стандартный канал для

30 передачи трех программ с уплотнением по времени), либо .в >/ полосы частот стандартного канала (что позволяет использовать узкополосные каналы)., Для реализации второй возможности необходимо производить перезапись изображения на передающей и приемной стороне с изменением скорости развертки. В устройстве перезаписи на передающей стороне вначале производится запись каждых трех последовательных исходных полей, а затем однократное замедленное считывание, причем строки первого и третьего полей при записи расширяются по вертикали до двухстрочных интервалов, а строки .второго поля — до четырехстрочных интервалов, так что во втором поле происходит еще попарное усреднение строк.

В устройстве перезаписи на приемной стороне производится запись одного промежуточного поля, а затем его трехкратное ускоренное считывание, причем при считывании второго поля производится еще попарное усреднение составляющих его строк путем соответствующего расширения читающей апертуры по вертикали. Расширение строк при перезаписи можно выполнить путем вобуляции луча либо с помощью специальных фокусирующих устройств.

Требуемое попарное устреднение строк можно производить и чистоэлектрическим путем, используя линии задержки на время одной строки.

Предмет изобретения

Способ сокращения частоты кадров телевизионного изображения путем двух взаимно обратных преобразований изображения на передающем и приемном конце тракта, отли.чаюи1ийся тем, что, с целью повышения коэффициента сокращения частоты кадров, взвешенному усреднению подвергают совместно поля, состоящие из четных (нечетных) строк, и поля, состоящие из нечетных (четных) строк с измененной .по вертикали апертурой (например, растянутой), 171019

Составитель С. Егудов

Тскред А. А. Камышникова !с",орректор О. 6. Тюрина

Редактор Э. Н. Шибаева

Заказ 1310/14 Тираж 1!00 Формат бум. 60)(90 /, Объем 0,27 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретении и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2